不同气体组分气调包装对冷鲜鸡肉贮藏品质的影响

姚 尧，毕晓彤，熊凤娇，梁周群，梁丽雅,2，闫师杰,2,*

（1.天津农学院食品科学与生物工程学院，天津 300384；2.天津市农副产品深加工技术工程中心，天津 300384）

鸡肉属禽肉类，是全球主要的食用肉类之一，其具有高蛋白质、低脂肪和低胆固醇的优点[1]，且具有高度易腐的特点，在生产加工、包装、运输、贮藏与销售过程中易受到微生物的侵染[2-3]。鸡肉的腐败变质不仅危害消费者的健康和安全[4-6]，也给生产者造成经济损失。国内鲜肉市场中禽肉占据了很大一部分，而在这些禽肉类制品中又以鸡肉最为常见[7]。目前，我国市场上初加工鸡肉类产品主要有热鲜鸡肉、冷鲜鸡肉和冷冻鸡肉3 种[8]。冷鲜鸡肉是指检疫合格的活鸡，经宰杀、分割、包装后始终保持在0～4 ℃条件下贮藏[9-10]，其营养物质保存较好；相比于热鲜鸡肉，其不仅可以减少细菌繁殖，延长鸡肉的贮藏时间，而且0～4 ℃条件下充分的解僵成熟（排酸）过程，会使肉质变得柔软、有弹性，使其滋味更鲜美[11]。对于冷冻鸡肉，鸡肉含大量水分，冻结时体积会增加9%，冻结过程中会形成冰晶，冰晶会刺破细胞膜，使得部分可溶性蛋白质析出，且冷冻鸡肉解冻后，流失的汁液可占原质量的7%左右，这些汁液中富含蛋白质等营养成分，导致其营养物质和风味损失极大[12]。

近年来，我国的经济飞速发展，人们的生活水平日益提高，对于高品质、高营养的冷鲜鸡肉需求不断增长。目前，市售冷鲜鸡肉的保藏大多使用保鲜膜、冰块或冰箱冷藏等方式，其保质期较短，鸡肉的营养物质也不能得到很好地保存，这极大地制约了冷鲜禽业的发展[13-14]，因此，如何延长冷鲜鸡肉的保存期是一个值得研究和探讨的问题。气调包装（modified atmosphere packaging，MAP）技术的作用原理是选取适宜气体成分替换包装内的气体，并利用包装材料的阻气性和透气性，使食品始终处于稳定的适宜气体环境中，以抑制腐败微生物的生长繁殖和酶促反应的发生，抑制新陈代谢，从而达到延长保质期的目的[15]。由于MAP技术对产品副作用很小且可以有效延长其保质期，因此备受冷鲜肉行业青睐。Jiménez等[16]使用70% CO2＋30% N2气体比例气调包装冷鲜鸡肉，4 ℃条件下贮藏，明显延长了冷鲜鸡肉的货架期。Latou等[17]将鲜鸡肉在1 g/100 mL的壳聚糖溶液中浸泡90 s后，再使用30% CO2＋70% N2进行气调包装，并于4 ℃条件下进行贮藏，使其货架期由5 d延长至14 d。张新笑等[18]使用4 种不同CO2比例（0%～60%）的气调包装处理冷鲜鸡肉，在4 ℃贮藏条件下，20%～40%比例的CO2气调包装能抑制冷鲜鸡胸肉中荧光假单胞菌的生长繁殖。

目前，国内外已有不少学者对不同包装方式对冷鲜鸡肉保鲜效果的影响进行研究，其中大部分研究只针对较为普通的包装、单一气体成分气调包装和使用保鲜液处理后结合气调包装的方式，关于不同气体组分气调包装对冷鲜鸡肉贮藏品质的研究较少。本研究对不同气体组分包装对冷鲜鸡肉贮藏品质的影响进行研究，气调包装中的CO2可抑制细菌和真菌的生长，尤其是细菌繁殖早期；O2可维持氧合肌红蛋白，使肉色鲜艳，并能抑制厌氧细菌；N2是一种惰性填充气体，它不影响肉的色泽，能防止氧化酸败、霉菌的生长和寄生虫害。鸡肉虽属于白肉类，但其具有一定红度，适宜的低浓度O2也会对其红度有一定影响[19-20]。张新笑等[18]研究发现，20%～40%比例的CO2气调包装能很好地抑制冷鲜鸡胸肉中腐败微生物的生长繁殖。因此本研究固定40% CO2气体比例，调节O2和N2的含量，并测定冷鲜鸡肉在0～4 ℃低温贮藏期间的理化指标、微生物指标变化，比较分析不同气体组分气调包装对其贮藏品质的影响。

1 材料与方法

1.1 材料与试剂

新鲜鸡胸脯肉 天津市西青区红旗农贸批发市场；气调包装盒和封口膜 希悦尔（中国）有限公司；混合标准气体 飞林气体（天津）有限公司。

丁基羟基茴香醚、氯化钠、乙二胺四乙酸、无水乙醇、氧化镁（均为分析纯） 北方天医化学试剂厂；盐酸、硼酸、2-硫代巴比妥酸、三氯乙酸、氯仿（均为分析纯） 国药集团化学试剂（北京）有限公司；平板计数培养基（生物试剂） 北京索莱宝生物科技有限公司。

1.2 仪器与设备

Basic匀浆机 德国IKA公司；PB-10胴体肉质pH直测仪 德国赛多利斯科学仪器有限公司；美川真空包装机 诸城市美川机械有限公司；CM-5色差仪 日本柯尼卡美能达控股公司；cryovac气调包装机 希悦尔（中国）有限公司；SX500高压灭菌锅 日本Tomy Digital Biology公司；ST40R冷冻离心机 赛默飞世尔科技（中国）有限公司；CheckPoint Ⅱ气体成分测定仪丹麦PBI Dansensor公司。

1.3 方法

1.3.1 原料预处理

供试样品于天津市西青区红旗农贸批发市场屠宰，并于12 h内运至天津农学院冷库。经0～4 ℃贮藏12 h排酸后，1 h内在无菌操作室中去除结缔组织，并切割成100 g左右小块（约12 cm×5.5 cm×2 cm），再进行3 种不同比例气体的气调包装（处理组1：5% O2＋40% CO2＋55% N2；处理组2：10% O2＋40% CO2＋50% N2；处理组3：40% CO2＋60% N2），对照组为托盘包装，并使用PE保鲜膜进行密封。将包装好的鸡肉按不同处理分组后，随机编号放入于0～4 ℃贮藏，每隔2 d测定1 次，每次测定随机抽取不同处理组的样品各3 份，分别测定3 次，取其平均值。

1.3.2 TBARs值测定

参考Jongberg等[21]的方法，并略作修改。称取5 g搅碎的样品放入50 mL离心管中，加入15 mL 7.5%三氯乙酸混悬液（含0.1%乙二胺四乙酸和0.1%丁基羟基茴香醚），在匀浆机中匀浆30 s；冷冻离心5 min（3 500 r/min）后过滤，再加入3 mL 0.02 mol/L硫代巴比妥酸溶液，混匀后在100 ℃沸水浴中反应40 min，马上放入冰箱冷却至室温；取5 mL冷却后的反应液，加入等体积的氯仿，旋涡振荡混匀，于2 ℃、3 000 r/min条件下离心10 min后，取上清液在532 nm波长处测定吸光度。硫代巴比妥酸反应物（thiobarbituric acid reactive substance，TBARs）值以每千克脂质氧化样品溶液中丙二醛的毫克数表示，按照下式计算。

式中：A532nm为溶液吸光度；V为样品体积/mL；M为丙二醛分子质量（72.036 g/mol）；ε为摩尔吸光系数（156 000 L/（mol·cm））；1为光程（1 cm）；m为样品质量/kg。

1.3.3 TVB-N含量测定

参照GB 5009.228—2016《食品安全国家标准 食品中挥发性盐基氮的测定》[22]中的方法，采用半微量定氮法测定鸡胸肉的挥发性盐基氮（total volatile basic nitrogen，TVB-N）含量。

1.3.4 pH值测定

设置胴体肉质pH直测仪的测定温度为16 ℃，将适量样品放置于16 ℃恒温箱中，待样品温度稳定后，立即使用胴体肉质pH直测仪进行pH值的检测并读数。每块肉样在不同部位分别测定3 次，取其平均值。

1.3.5 菌落总数测定

参照GB 4789.2—2016《食品安全国家标准 食品卫生微生物学检验 菌落总数测定》[23]。

1.3.6 红度值（a*）测定

将样品经绞肉机搅碎后，取适量平铺于测量皿，使其与测量皿无空隙，厚度约3～5 mm，使用CM-5色差仪进行测定。

1.4 数据处理

数据以平均值±标准差表示，均重复测定3 次，利用SPSS 17.0软件进行差异显著性分析（P＜0.05表示差异显著），采用Duncan’s法进行多重比较；实验曲线采用SigmaPlot 12.5软件绘制。

2 结果与分析

2.1 气调包装中O2和CO2的含量变化

气调包装食品的特点是采用不同的混合气体对其进行防腐保鲜，气调包装中的气体组分一定程度上影响食品的安全和保鲜的质量，随着食品贮藏时间的延长，气调包装中的气体成分可能会受到食品本身的影响而变化[24]。

图1 气调包装中OO2的含量变化Fig. 1 Change in O2 content in modifi ed atmosphere package

图2 气调包装中CCOO2的含量变化Fig. 2 Change in CO2 content in modifi ed atmosphere package

由图1～2可知，处理组1、2在整个贮藏期间O2含量变化不大，贮藏14 d时的含量相比初始值只有少量下降，这可能是由于微生物和肌肉细胞进行微弱呼吸消耗了部分O2。贮藏前期，CO2含量开始下降，在贮藏4 d后，CO2含量基本维持在35%～36%，这可能是由于部分CO2溶解于鸡肉中的水分，而消耗了部分CO2。

2.2 不同气体组分气调包装对冷鲜鸡肉贮藏过程中pH值的影响

图3 不同气体组分气调包装对冷鲜鸡肉贮藏过程中pH值的影响Fig. 3 Effect of MAP with different gas compositions on pH value of chilled chicken during storage

pH值是衡量鸡肉新鲜度的一个重要指标，鸡肉主要靠谷氨酸呈味，而谷氨酸是一种酸性氨基酸，其解离度受pH值影响；鸡肉水分流失也可能会导致溶质浓度的增加，pH值发生变化[25]。肉品pH值反映了肉品内部整体所处的化学环境，与肉的色泽、系水力、货架期等核心指标相关，一般来讲，一级鲜肉pH值为5.8～6.2、二级鲜肉为6.3～6.6、变质肉为6.7以上[26]。

由图3可知，在整个贮藏期间，各组样品的pH值呈总体上升趋势，大致呈现“S”形变化趋势。贮藏2 d时，仅对照组样品的pH值增大，这可能是由于气调包装中的部分CO2溶解于肉的水分中，引起处理组样品pH值下降；贮藏末期，处理组2、对照组样品的pH值显著高于处理组1、3，且处理组1、3无显著差异（P＞0.05）。因此，处理组1和处理组3包装所用的气体组分可显著延缓冷鲜鸡肉贮藏过程中pH值的上升（P＜0.05）。

2.3 不同气体组分气调包装对冷鲜鸡肉贮藏过程中TBARs值的影响

图4 不同气体组分气调包装对冷鲜鸡肉贮藏过程中TBARs值的影响Fig. 4 Effect of MAP with different gas compositions on TBARs value of chilled chicken during storage

TBARs值常被用于评价肉类中脂肪氧化的程度[27]，TBARs值越高，表明肉样中脂肪氧化越严重，一般来讲，当生肉的TBARs值超过0.5 mg/kg时表明鸡肉已经腐败变质[3]。由图4可知，随着贮藏时间的延长，各处理组样品的TBARs值均逐渐增大。贮藏前6 d，各处理组样品的TBARs值间没有显著差异（P＞0.05）；在整个贮藏期间，处理组3与对照组之间无显著差异（P＞0.05）；贮藏14 d时，处理组1、2样品的TBARs值显著低于处理组3和对照组（P＜0.05），且处理组1显著低于处理组2（P＜0.05）。因此，处理组1、2均可显著延缓冷鲜鸡肉贮藏过程中TBARs值的增加（P＜0.05），且处理组1表现更好。

2.4 不同气体组分气调包装对冷鲜鸡肉贮藏过程中TVB-N含量的影响

TVB-N是蛋白质在微生物作用下降解生成的生物氨以及胺类等碱性物质，通常用于评价肉及肉制品的新鲜度[3]。GB 2707—2016《食品安全国家标准 鲜（冻）畜、禽产品》[28]规定，鸡肉中TVB-N含量的限量为15 mg/100 g。

图5 不同气体组分气调包装对冷鲜鸡肉贮藏过程中TVB-N含量的影响Fig. 5 Effect of MAP with different gas compositions on TVB-N content of chilled chicken during storage

由图5可知，随着贮藏时间的延长，各组样品的TVB-N含量均逐渐增大。在贮藏的前4 d，各组样品间的TVB-N含量均没有显著差异（P＞0.05）；贮藏第6天和第8天时，处理组2的TVB-N含量显著高于其他组（P＜0.05）；贮藏第12天时，处理组2和对照组样品的TVB-N含量超过了国标规定的15 mg/100 g的限量，且均显著高于处理组1、3（P＜0.05）；贮藏14 d时，对照组样品的TVB-N含量显著高于其他组（P＜0.05），但处理组1、3间无显著差异（P＞0.05）。因此，处理组1、3均可显著性抑制冷鲜鸡肉贮藏过程中TVB-N含量的上升（P＜0.05），且处理组1、3之间无显著差异（P＞0.05）。

2.5 不同气体组分气调包装对冷鲜鸡肉贮藏过程中菌落总数的影响

鸡肉中的营养物质丰富，是微生物生长繁殖的优质场所，而鸡肉受腐败变质的主要原因即受到微生物污染[29]，因此菌落总数主要作为判定食品被微生物污染程度的标志。肉类菌落总数参考评价标准为新鲜肉4 （lg（CFU/g））以下，次新鲜肉4～6 （lg（CFU/g）），变质肉6 （lg（CFU/g））以上[30]。

图6 不同气体组分气调包装对冷鲜鸡肉贮藏过程中菌落总数的影响Fig. 6 Effect of MAP with different gas compositions on total bacterial count of chilled chicken during storage

由图6可知，样品菌落总数初始值为2.83 （lg（CFU/g）），按照国标规定，此时该鸡肉样品比较新鲜，但样品初始菌落值还是相对较高，这也会对冷鲜鸡肉的贮藏产生不利影响。在整个贮藏期间，随着贮藏时间的延长，各组样品的菌落总数均增加；贮藏前10 d，各组样品的菌落总数均低于国标规定的6 （lg（CFU/g））；贮藏12 d时，处理组2和对照组的菌落总数开始高于此限量标准；贮藏14 d时，处理组1、3的菌落总数显著低于其他组（P＜0.05），且处理组1、3间无显著差异（P＞0.05）。因此，处理组1、3均可显著性抑制冷鲜鸡肉贮藏过程中菌落总数的增加（P＜0.05）。

2.6 不同气体组分气调包装对冷鲜鸡肉贮藏过程中a*的影响

鸡肉的色泽是广大消费者选取新鲜鸡肉最重要的参考依据[31]，a*代表的是红度，是表示食品鲜度的指标之一，直接影响消费者对食品的接受程度。Fletcher等[32]研究表明，新鲜鸡肉色泽的不同会导致加工后鸡肉及其制品外观的差异。

图7 不同气体组分气调包装对冷鲜鸡肉贮藏过程中a**的影响Fig. 7 Effect of MAP with different gas compositions on a* of chilled chicken during storage

由图7可知，在整个贮藏期间，样品的a*整体呈下降趋势。贮藏2 d时，处理组1、2样品的a*有一定程度的上升，这是由于含氧气调包装中的氧气会与冷鲜鸡肉的肌红蛋白反应，从而使a*变大；从贮藏2 d开始，处理组1、2样品的a*均显著高于另外2 组（P＜0.05）；贮藏14 d时，处理组1、2样品的a*无显著差异（P＞0.05），且处理组1、2的a*显著高于其他2 组（P＜0.05）。因此，含氧气调包装（即处理组1、2）对于冷鲜鸡肉的护色作用影响显著（P＜0.05）。

3 结 论

本研究以3 种不同气体组分气调包装处理冷鲜鸡肉，以托盘包装为对照，研究分析冷鲜鸡肉贮藏过程中理化指标的变化。结果表明：处理组1、3可显著延缓冷鲜鸡肉贮藏过程中pH值的增加（P＜0.05）；处理组1、2均可显著延缓冷鲜鸡肉贮藏过程中TBARs值的增加（P＜0.05），且处理组1的效果更好；处理组1、3均可显著抑制冷鲜鸡肉贮藏过程中TVB-N含量的上升（P＜0.05），且处理组1、3之间无显著差异（P＞0.05）；处理组1、3均可显著抑制冷鲜鸡肉贮藏过程中菌落总数的增加（P＜0.05）处理组1、2能够显著抑制冷鲜鸡肉贮藏过程中a*的下降。不同气体组分气调包装对冷鲜鸡肉的总体保鲜效果为处理组1（5% O2＋40% CO2＋55% N2）＞处理组3（40% CO2＋60% N2）＞处理组2（10% O2＋40% CO2＋50% N2）＞对照组（托盘包装）。